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1.-Parmetros para evaluar o medir el grado de contaminacin o calidad del agua.

Los conceptos y principios de la evaluacin de calidad del agua (ECA) se describen como alternativa preferida para determinar el grado de contaminacin del agua. La ECA es un proceso de enfoque mltiple para evaluar la naturaleza fsica, qumica y biolgica del agua en relacin a la calidad natural, efectos humanos y usos propuestos, especficamente usos humanos y acuticos relacionados con la salud. El grado de contaminacin del agua se puede determinar por un nmero de anlisis cuantitativos en el laboratorio, tales como pH, slidos totales (TS), la conductividad y la contaminacin microbiana.

El pH es el valor que determina si una sustancia es cida, neutra o bsica, calculado el nmero de iones dehidrgenopresentes. Se mide en una escala a partir de 0 a 14, en la cual en el medio, es decir 7 la sustancia es neutra. Los valores de pH por debajo de 7 indican que una sustancia es cida y los valores de pH por encima de 7 indican que es bsica. Cuando una sustancia es neutra el nmero de los tomos de hidrgeno y de oxhidrilos es igual. Cuando el nmero de tomos de hidrgeno (H+) excede el nmero de tomos del oxhidrilo (OH-), la sustancia es cida.

POR EL NIVEL DE PH

El nivel de pH tiene un efecto en muchas fases del proceso de tratamiento de las aguas y afecta a la formacin de costras de las fuentes de agua. El nivel de pH se puede determinar con varios mtodos de anlisis, tales como indicadores del color, pH-papel o pH-metros.LOS PUNTOS AZULES INDICAN EL GRADO DE CONTAMINACION DEL AGUA

POR SOLIDOS TOTALES

Los slidos totales (ST) son la suma de todos los slidos disueltos y suspendidos en el agua. Cuando el agua se analiza para los ST se seca la muestra y el residuo se pesa despus. ST pueden ser tanto las sustancias orgnicas como inorgnicas, los microorganismos y partculas ms grandes como la arena y arcilla.

POR CONDUCTIVIDAD

La conductividad significa la conduccin de la energa por los iones. La medida de la conductividad del agua puede proporcionar una visin clara de la concentracin de iones en el agua, pues el agua es naturalmente resistente a la conduccin de la energa. La conduccin se expresa en Siemens y se mide con un conductivmetro o una clula.

POR CONTAMINACION MICROBIANA

La contaminacin microbiana es dividida en la contaminacin por los organismos que tienen la capacidad de reproducirse y de multiplicarse y los organismos que no pueden hacerlo. La contaminacin microbiana puede ser la contaminacin por las bacterias, que es expresada en Unidades Formadoras de Colonias (UFC), una medida de la poblacin bacteriana. Otra contaminacin microbiana es la contaminacin por pirogen. Pirogenes son los productos bacterianos que pueden inducir fiebre en animales de sangre caliente. Despus de bacterias y de pirogen las aguas se pueden tambin contaminar por los virus.

UNA DE LAS MANERAS MAS ECONOMICAS DE MEDIR EL GRADO DE CONTAMINACION DEL AGUA SON CON BIOINDICADORES

Qu son los bioindicadores?

Losbioindicadoreso indicadores biolgicos son atributos de los sistemas biolgicos que se emplean para estudiar alguna caracterstica de su ambiente. Estos atributos suelen ser especies o asociaciones de stas, y tambin incluso poblaciones o comunidades. Este tipo de utilidad es muy frecuente en estudios de contaminacin ya que hay ecosistemas que al sufrir contaminantes algenos dan lugar a la colonizacin de especies exgenas que justamente "indican" la presencia del contaminante en cuestin.

Ejemplos de bioindicadores :

Como los ms comunes de contaminacin acutica podemos citar a las algas, bacterias, protozoos, macro invertebrados y peces.

2. PARMETROS PARA EVALUAR LA CONTAMINACIN DEL AGUA

Parmetros Qumicos:

Demanda bioqumica del oxgeno (BOD)Es la cantidad de oxgeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidacin aerobia de la materia orgnica biodegradable presente en el agua. Se mide a los 5 das. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgnica presente y permite prever cuanto oxgeno ser necesario para la depuracin de esas aguas e ir comprobando cual est siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta. Mtodo por dilucin Demanda qumica del oxgeno (DQO)

Es la cantidad de oxgeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante qumico (normalmente dicromato potsico en medio cido). Se determina en tres horas y, en la mayora de los casos, guarda una buena relacin con la BOD por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco das de la BOD. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra informacin sobre la velocidad de degradacin en condiciones naturales. Mtodo del dicromato potsicoCantidad de halgenos absorbibles (AOX)

Miden la cantidad de halgenos presentes en los vertidos finales, pero no su peligrosidad. Mtodos de anlisis qumico:Determinacin de los halgenos de los compuestos orgnicos absorbibles (AOX). Extraccin en fase slida SPE y determinacin de los compuestos orgnicos absorbibles (AOX).Compuestos orgnicos voltiles (VOC)

Son sustancias qumicas que contienen, junto con el carbono, hidrgeno, oxgeno, flor, cloro, bromo, azufre o nitrgeno. Estos compuestos se convierten fcilmente en vapores o gases. Contribuyen a la formacin de smog fotoqumico al reaccionar con otros contaminantes atmosfricos (como xidos de nitrgeno) y la luz solar.La deteccin de VOC se puede realizar con detectores porttiles y monitores estacionarios. El anlisis, y tambin la deteccin, se realizan con cromatgrafos de gases, cromatgrafos lquidos, espectrmetros de masas, y que cuentan con inyectores automticos de inyeccin de presin equilibrada. Con este equipo, los COV son analizados mediante los mtodos siguientes, establecidos por la EPA en la tercera actualizacin de "Mtodos de ensayo para la evaluacin de residuos slidos, mtodos fsicos / qumicos" (SW-486): Extraccin por solventes y de inyeccin directa Anlisis del espacio de cabeza (mtodo 5021) Purga y trampa (mtodo 5035B) Purga y trampa sistema cerrado (mtodo 5035)Carbono orgnico total (COT)

Es el material derivado de la descomposicin de las plantas, el crecimiento bacteriano y las actividadesmetablicasde los organismos vivos, o de compuestos qumicos. Mtodo conductimtrico de membranaPH

Es una medida de acidez o alcalinidad de una disolucin. Las aguas naturales pueden tener pH cidos por el CO2disuelto desde la atmsfera o proveniente de los seres vivos; por cido sulfrico procedente de algunos minerales, por cidos hmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal substancia bsica en el agua natural es el carbonato clcico que puede reaccionar con el CO2formando un sistema tampn carbonato/bicarbonato. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy cido. El pH tiene una gran influencia en los procesos qumicos que tienen lugar en el agua, actuacin de los floculantes, tratamientos de depuracin, etc. Mtodos de determinacin: Sonda y medidor Papel tornasol Kit de campoOxgeno disuelto (OD)

Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxgeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxgeno disuelto es bajo indica contaminacin con materia orgnica, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. Mtodo de WinklerNitrgeno total

Varios compuestos de nitrgeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofizacin. El nitrgeno se presenta en muy diferentes formas qumicas en las aguas naturales y contaminadas. En los anlisis habituales se suele determinar el NTK (nitrgeno total Kendahl) que incluye el nitrgeno orgnico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado. Mtodo KendahlFsforo total

Es un nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua

provoca eutrofizacin.

El fsforo total incluye distintos compuestos como diversos

ortofosfatos, polifosfatos y fsforo orgnico. La determinacin

se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los

que se determinan por anlisis qumico. Mtodo colorimtrico con molibdato de amonio y cloruro

estannoso Mtodo colorimtrico con molibdato amnico y cido

aminonaftolsufnico

Mtodo de digestin previa y determinacin de fsforo totalAnionesCloruros, nitratos, nitritos, fosfatos, sulfuros, cianuros y fluoruros.Indican salinidad, contaminacin agrcola, actividad bacteriolgica, contaminacin de origen industrial, accin bacteriolgica anaerobia (Ejm: aguas negras), detergentes y fertilizantes.Cationes

Sodio, calcio y magnesio, amonio y metales pesados Indican salinidad y estn relacionados con la dureza del agua, adems indican la contaminacin con fertilizantes y heces de efectos muy nocivos.Compuestos orgnicos

Son sustancias qumicas que contienen carbono.

Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automviles, lubricantes, etc.) son difciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando pelculas en el agua que daan a los seres vivos.Los fenoles pueden estar en el agua como resultado

de contaminacin industrial y cuando reaccionan con el cloro que se

aade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio

problema porque dan al agua muy mal olor y sabor.

Tambin se encuentran los pesticidas, el petrleo y otros

hidrocarburos como contaminantes del agua.Parmetros Biolgicos:

Bacterias coliformes:Indican la presencia de desechos fecales.

Virus:Indican la presencia de desechos fecales y restos orgnicos.

Animales, plantas, microorganismos diversosIndican la Eutrofizacin.3. LA DEMANDA BIOQUMICA DEL OXIGENO DBOSe define como la cantidad de oxgeno que necesitan los microorganismos para degradar la materia orgnica biodegradable existente en un agua residual.DBOMedida del componente orgnico que puede ser degradado mediante procesos biolgicos.

Representa la cantidad de materia orgnica biodegradable.

DQO (a diferencia) representa tanto la materia orgnica biodegradable como la no biodegradable.DBOExpresa la cantidad de miligramos deoxgeno disuelto por cada litro de agua,que se utiliza conforme se consumen losdesechos orgnicos por la accin de lasbacterias en el agua. La demandabioqumica de oxgeno se expresa enpartes por milln (ppm) de oxgenoDBOSe determina midiendo el proceso dereduccin del oxgeno disuelto en lamuestra de agua manteniendo latemperatura a 20 C en un periodo de 5das. Una DBO elevada, indica que serequiere una gran cantidad de oxgenopara descomponer la materia orgnicacontenida en el agua. DBO

La DBO de las aguas residuales se debe a tres clases de materiales:

Materia orgnica Carbonosa usada como fuente de alimentacin por los organismos aerobios.

Nitrgeno oxidable derivado de nitritos, amonaco y compuestos de nitrgeno orgnico

Compuestos reductores qumicos, como sulfitos, sulfuros y el in ferroso que son oxidados por Oxgeno disuelto.DBOEl tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminacin de microorganismos patgenos.

Se considera un tratamiento secundario ya que esta ligado ntimamente a dos procesos microbiolgicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios.

El objetivo es la conversin de materiales orgnicos en CO2 y CH4 (se separa y quema como una fuente de energa).

PROCESOS ANAERBICOS

PROCESOS AERBICOS

TRATAMIENTO BIOLGICO DE AGUAS RESIDUALESPROCESOS ANAERBICOSEj: Fermentacin de los materiales solubles a cidos grasos.El proceso se caracteriza por la conversin de la materia orgnica a metano y de CO2, en ausencia de oxgeno y con la interaccin de diferentes poblaciones bacterianasPROCESOS AERBICOSEl crecimiento de los microorganismos y su actividad degradativa crecen de acuerdo a la tasa de aireacin.

Se incrementa el aporte de oxigeno por riego de superficies slidas, por agitacin y/o aireacin sumergida simultaneas.4. DEMANDA QUMICA DEL OXGENO DQO Se define como la cantidad de oxgeno que es equivalente a la cantidad de dicromato de potasio, el cual es consumido por las materias disueltas y en suspensin, cuando la muestra es tratada por dicho oxidante en las concentraciones definidas.

Para la digestin de la materia orgnica, se reportan los mtodos por reflujo abierto y reflujo cerrado, realizndose la deteccin del mismo por mtodos volumtricos o espectrofotomtricos.DQO (Mtodo)DQO (Reactivos)

Solucin digestora (oxidante)K2Cr2O7 + H2SO4 + HgSO4

Solucin catalizadora (cida)H2SO4 + Ag2SO4

Solucin titulante patrnFe(NH4)2(SO4)2 .6H2O + H2SO4

Solucin indicadoraFerrona C36H24FeN6O4S

Muestra y Agua desionizadaDQO(Etapas)

1. Preparacin de muestras Blanco y muestra(s)

2. Digestin o incubacin Sistema de reflujo abierto Sistema de reflujo cerrado

3. Cuantificacin Mtodo volumtrico o titulacin Mtodo espectrofotomtricoDQO(Procedimiento)

DQO (Medidor automtico)

El medidor automtico de la DQO, desarrollado por el Departamento de Qumica Analtica de la Universidad de Alicante, es capaz de obtener el valor de este parmetro en tan slo 10 minutos.DQO (Esquema)

COMPARACIN ENTRE EL MTODO CONVENCIONAL Y EL MEDIDORAUTOMTICO DE LA DQO

5. DEFINICION DE LOS AOX:

Son sustancias qumicas orgnicas que contienen uno o

varios tomos de un elemento halgeno (generalmente cloro, aunque existen compuestos formados con bromo e

Yodo).

Fuentes de emisin y aplicaciones de

los compuestos organo-halogenados.

El foco principal de contaminacin de estos compuestos,

tiene su origen en la industria del papel.

Otras fuentes minoritarias de emisin se generan

durante la desinfeccin con cloro del agua potable de

las piscinas y de las aguas de proceso en lavaderos

EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANA Y EL MEDIO AMBIENTE.

La exposicin excesiva a estas sustancias qumicas puede generar efectos adversos sobre la salud humana, sin embargo el conjunto de enfermedades y las alteraciones producidas van a depender del tipo de sustancia y de la duracin a la exposicin de la misma.La mayora de estos compuestos son txicos para los organismos acuticos en concentraciones bajas, ya que son muy persistentes en el medio ambiente y con tendencia a bioacumularse.Umbrales de emisin establecido por RD 508/2007 ( kg/ao).Umbral de emisin al agua:1.000 kg/aoUmbral de emisin al suelo: 1.000 kg/ao.

6. COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES:VOC

Son sustancias qumicas que contienen carbono y estn presentes en todo ser vivo. Estos elementos se caracterizan por su facilidad de convertirse en vapor o gas. El compuesto se produce por la quema de combustibles (gasolina, madera, carbn o gas natural), uso de disolventes como el tolueno, xileno, acetona, y el percloroetileno (o tetracloroetileno), tambin por el uso de pinturas, laca y otros productos empleados y almacenados en la casa (repelentes de polillas, aromatizantes del aire, sustancias en aerosol, cosmticos) y el lugar de trabajo (aguarrs, materiales empleados en maderas, productos de uso automotor). Ya que no todos son artificiales (benceno, tolueno, nitrobenceno) tambin existen las naturales (metano, isopreno, pineno, limoneno, tambin los aceites esenciales constituidos por terpenos extrados del pino).

Muchos de los COVs son destructores del ozono estratosfrico y contribuyen al smog fotoqumico cuando reaccionan con los xidos de nitrgeno y con la luz solar.

PROPIEDADES DE LOS COVs :

Volatilidad: Se evaporan rpidamente.

Liposolubilidad: Afinidad por las grasas. Inflamabilidad: Arden con facilidad en contacto con el aire.

Toxicidad: A corto plazo (alrgias, mareos) y a largo plazo (lesiones neurolgicas, irritabilidad, falta de memoria, dificultad de concentracin)El percloroetileno, es un solvente actualmente muy utilizado en las llamadas tintoreras ecolgicas donde se realizan las denominadas limpiezas a seco de tejidos y telas, por su propiedad no inflamable y su alto poder desengrasante. Se emplea en la limpieza de textiles, por su gran poder de limpieza y nula accin sobre las telas y los colores. Existen medidas para su utilizacin y su empleo, lo cual no asegura que el uso del percloroetileno sea el correcto. podra causar efectos en el medio ambiente.

Industria siderrgica Industria de plsticos y caucho Industria del calzado Pinturas, barnices y lacas. Industria alimentaria Industria maderera Industria farmacutica Industria cosmtica Industria de lavado en seco Fracking : tcnica para posibilitar o aumentar la extraccin de gas y petrleo del subsuelo

Actividades donde se producen los COvs

Uso de aromticos naturales como son las hierbas naturales (menta, romero, lavanda).Produccin de bioetanol (combustible ecolgico por la descomposicin de la lignina) se produce por la fermentacin de los azcares presentes en el jugo de la caa. El bagazo de caa de azcar que queda en el proceso tambin es extremadamente rico en azcares, que podran ser fermentados y convertidos en combustible de la misma manera.

ALGUNAS ALTERNATIVAS PARA LOS COVsSe ha desarrollado un nuevo tipo de convertidor cataltico, basado en el uso de una membrana cermica cataltica de Pt/-Al2O3. El fundamento de este tipo de contactor consiste en realizar la combustin cataltica pasando los gases a travs de una membrana cermica porosa en la que previamente se ha depositado el material activo (Figura 1). Este nuevo tipo de convertidor lograra una mayor eficacia en el uso del catalizador, con las consiguientes ventajas econmicas, siendo de construccin modular, fcilmente escalable y adecuado ..ELIMINACIN DE COvs MEDIANTE COMBUSTIN CATALTICA.

..para su aplicacin a fuentes de emisin de tamao medio, y por lo tanto susceptible de ser aprovechado para solucionar problemas de emisiones gaseosas en pequeas y medianas empresas. Adems la utilizacin de membranas de microfiltracin como material inicial de soporte permite retener fuera de los poros el posible material particulado presente en la corriente a tratar, consiguindose la filtracin simultnea del efluente.

7. CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)

Qu es?

Se denomina Carbono Orgnico Total al carbn que forma parte de las sustancias orgnicas de las aguas superficiales. Actualmente existen muchas sustancias naturales y artificiales que contribuyen a incrementar los niveles de TOC en el ambiente, no obstante, esta sustancia puede ser descompuesta por microorganismos, durante el proceso de consumo de oxgeno.En el laboratorio se puede calcular directamente la cantidad de Carbono Orgnico Total en una muestra de agua, a travs de la medicin de la cantidad del dixido de carbono que se libera despus del tratamiento con oxidantes qumicos.Para comprender mejor el anlisis, es necesario conocer algunos trminos bsicos y su relacin con los dems

Medida del COT

Carbono Total (CT).Todo el carbono contenido en la muestra, tanto inorgnico como orgnico.

Carbono Inorgnico Total (CIT) A menudo llamado Carbono inorgnico (CI), carbonato, bicarbonato, y dixido de carbono disuelto (CO2). Es el material derivado de fuentes no ligadas a los seres vivos. Carbono Orgnico Total (COT) Es el material derivado de la descomposicin de las plantas, el crecimiento bacteriano y las actividades metablicas de los organismos vivos, o de compuestos qumicos.Carbono Orgnico No Purgable (CONP). Habitualmente denominado COT, es el carbono orgnico remanente en una muestra acidificada con cido fosfrico despus de purgar la muestra con gas.Carbono Orgnico Purgable (voltil) (COP) Es el carbono orgnico que ha sido eliminado de una muestra neutra o acidificada, tras el purgado con un gas inerte. Esta fraccin contiene los compuestos llamados Compuestos Orgnicos Voltiles (COV) y habitualmente determinados por cromatografa de gases, mtodo de purga y trampa.

Carbono Orgnico Disuelto (COD) Es el carbono orgnico remanente en una muestra despus de filtrar la misma, tpicamente usando un filtro de 0,45 micrmetros.

Carbono Orgnico Suspendido. Tambin llamado particulado .Es el carbono orgnico en forma de partculas suspendidas demasiado grandes para atravesar el filtro..Fuentes de emisin y aplicaciones de Carbono Orgnico Total

El Carbono Orgnico Total es un parmetro que se utiliza para valorar la calidad de las aguas de un determinado lugar.Generalmente esta sustancia se origina de forma natural en plantas y animales como resultado de su metabolismo, excrecin y descomposicin. No obstante los efluentes de las industrias que utilicen compuestos orgnicos tambin son una fuente significativa de emisin de TOC al ambiente.La determinacin rpida de COT por mtodo colorimtrico es un proceso sencillo que garantiza resultados excelentes.Analizadores de Carbono orgnico total (COT)

Un analizador de COT determina la cantidad de carbono en una muestra de agua. Acidificando la muestra y arrastrando con nitrgeno o helio, la muestra elimina todo el carbono inorgnico, dejando slo el carbono orgnico para ser medido. Los analizadores de COT son usados como un test de la pureza ya que las bacteria introducen carbono orgnico.Efectos sobre la salud humana y el medio ambiente

No existe conocimiento de que el Carbono Orgnico Total provoque efectos adversos sobre la salud humana. Sin embargo, elevadas concentraciones de TOC en las aguas superficiales genera una disminucin muy importante del oxgeno disuelto, teniendo como consecuencia la prdida de biodiversidad marina. Como una eutrofizacin del agua que es el acumulamiento de nitratos y fosfatos que con el tiempo extingue la vida de los peces.APLICACIONES

Exploracin de petrleo: La medida del COT es el primer anlisis qumico que se realiza para medir el petrleo potencial en la roca madre.Tratamiento de aguas: Es muy importante detectar los contaminantes en el agua de bebida, agua de enfriamiento, agua usada en la fabricacin de semiconductores y agua para uso farmacutico. Los anlisis se hacen como una medida continua en lnea o como un anlisis de laboratorio.Otros usos: La deteccin de COT es una medida importante debido a los efectos que puede tener sobre el medio ambiente, salud humana y procesos de fabricacin.La medida del COT es una medida altamente sensible y no especfica de todos los compuestos orgnicos presentes en una muestra. Puede usarse para regular la descarga de materia orgnica en el medio ambiente en las plantas de procesado. Adems, bajos niveles de COT pueden confirmar la ausencia de compuestos qumicos orgnicos potencialmente peligrosos en el agua usada en la elaboracin de frmacos. El anlisis de COT es tambin de inters en el campo de la purificacin de agua destinada a desinfeccin de subproductos.